Vad är Triple Point?

April 20

I ett fasdiagram, är en trippelpunkten den plats där en substans existerar samtidigt som en fast, flytande och gas. Baserat på atmosfärstryck och temperatur, trippelpunkter har mycket specifika värden och existera i jämvikt. Även om de har relativt få praktiska tillämpningar, trippelpunkter gör berätta forskarna information om beteendet hos en substans och används för att exakt kalibrera termometrar.

Ett fasdiagram oftast används i termodynamik för att beteckna de nödvändiga förutsättningarna för en övergång av ett ämne mellan dess tre stater: fast, flytande och gas. Dessa diagram liknar en graf, med temperaturen noterad längs x-axeln och, vanligtvis, tryck listad längs y-axeln. För unära eller enkla, en-komponent substanser, som vatten, linjerna på diagrammet bilda en Y-form. Var och en av Y: s tre linjer kommer beteckna en stat, och där tre ansluter är trippelpunkten.

Ett ämne kan finnas lätt i en stat eller ens två på olika temperaturer. Till exempel, vatten under 32 ° F (0 & degC;) existerar som is, ett fast ämne. Värm isen ovanför dess fryspunkt, och det börjar smälta, existerande som både en fast och en flytande. Omvänt vatten över 32 ° F (0 & degC;) är i ett flytande tillstånd. Värm och ånga släpps, så att den kan föreligga som både en gas och en vätska.

Även befintliga i en eller två stater kan ske över en temperaturintervall, som finns i alla tre delstater samtidigt kräver mycket begränsande villkor och så är bara sett under särskilda omständigheter. Uppstår till exempel vattnets trippelpunkten vid en temperatur av 32,018 ° F (0,01 ° C) och ett tryck av 0,006 atmosfär (atm). Eftersom tredubbla poäng är så begränsande, de är oftast bara sett i slutna system.

Vattens trippelpunkt, emellertid, har faktiskt en praktisk tillämpning utanför ett slutet system. Det är dess trippelpunkt som gör skridskoåkare att glida över isen. Trycket av en skater kroppsvikt på samma blad av hans eller hennes skridskor höjer temperaturen på isen bara tillräckligt, samtidigt utöva precis tillräckligt tryck, för att nå vattnets trippelpunkt och låt åkare att röra sig över ytan av vätskan medan ångan är också släpps.

En annan praktisk tillämpning av trippelpunkter är vid kalibrering av termometrar. Med hjälp av en cell som kan innehålla vatten eller flytande kväve och upprätthålla en konstant temperatur på den cell under en bestämd tidsperiod, kan en forskare fastställa den exakta temperaturen läsning behövs för en noggrann termometer. Även om det finns många metoder för att kalibrera termometrar, kalibrering med trippelpunkter brukar anses vara den mest korrekta.